ELM 控制技术对 DIII-D 偏滤器中钨溅射的影响及对 ITER 的外推
等离子体物理
2019-11-11 v1 原子物理
摘要
自由流加再循环模型（FSRM）近来被发展用于理解和预测边界局域模（ELMs）期间偏滤器的钨总侵蚀速率。本工作中，FSRM 针对 ELMs 期间钨溅射的实验测量进行了检验，实验通过快速 WI 光谱进行。在使用多种控制技术（包括充气、中性束加热与等离子体成形以改变台基稳定性边界从而改变 ELM 行为）时观察到良好一致。通过弹丸调步实现的 ELM 缓解观察到可强烈降低钨溅射，其机制为冲刷台基中的 C 杂质并降低偏滤器靶板电子温度。施加共振磁扰动（RMPs）期间未观察到钨溅射的降低，这与 FSRM 的预测相反。讨论了该差异的潜在来源。最后，利用 FSRM 框架预测 ITER 中 ELM 内的钨溅射速率。结论是，ITER 中 ELMs 期间的钨侵蚀主要由自由流燃料离子引起，但自由流注入杂质（N 或 Ne）若以即便 1% 的水平存在于台基中，也可能显著提高侵蚀速率。由于靶板电子温度极低，杂质再循环预计不会在 ITER 中引起显著的钨侵蚀。
引用
@article{arxiv.1911.02611,
title = {Impact of ELM control techniques on tungsten sputtering in the DIII-D divertor and extrapolations to ITER},
author = {T. Abrams and E. A. Unterberg and D. L. Rudakov and A. W. Leonard and O. Schmitz and D. Shiraki and L. R. Baylor and P. C. Stangeby and D. M. Thomas and H. Q. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.02611},
year = {2019}
}